1.Temat : Badanie dwójnika szeregowego RLC

2.Cel:

-Sprawdzenie zależności dotyczących obliczania dwójnika szeregowego RLC,
-Porównanie właściwości dwójnika idealnego z układem dwójnika rzeczywistego,
-Doskonalenie obsługi przyrządów pomiarowych,
-Ćwiczenie pracy w grupie,
-Doskonalenie w praktyce zasad BiHP

3. Uwagi BiHP: Należy stosować w praktyce Regulamin Laboratoriów Z.S.Ł. oraz zalecenia
zawarte w instrukcji BiHP

4. Schemat ideowy

I

Rys.1. Schemat układu do badania dwójnika szeregowego RLC

5. Spis przyrządów pomiarowych

~ -

generator ..........................................................;....................................

(typ) (nr inwentaryzacyjny)

V -

woltomierz ..........................................................;.....................................

Z

wew

=........

(typ) (nr inwentaryzacyjny)

A -

amperomierz........................................................;....................................

Z

wew

=.......

(typ) (nr inwentaryzacyjny)

R - rezystor .....................................................................;......................................

(nr modelu dydaktycznego) (nr inwentaryzacyjny)

C –pojemność.............................................................;......................................

(nr modelu dydaktycznego) (nr inwentaryzacyjny)

L – indukcyjność.............................................................;......................................

(nr modelu dydaktycznego) (nr inwentaryzacyjny

A

~

V

R

L

C

U

LC

U

R

U

L

U

C

U

dwój

6.Czynności pomiarowe

6.1 Połączyć układ wg schematu.
6.2 Po sprawdzeniu poprawności układu przez nauczyciela przystąpić do wykonania

pomiarów. Pomiary wykonywać w zakresie częstotliwości od f

min

= 100 Hz do

f

max

= 2000 Hz co 100Hz . Utrzymywać stałe napięcie zasilające dwójnik

U

dwój

=wartość podana przez n-la [V]

Dla każdej częstotliwości pomierzyć :

6.2.1 Napięcie zasilające dwójnika (U

dwój

)

6.2.2 Natężenie prądu w obwodni (I)
6.2.3 Spadek napięcia na rezystorze R (U

R

)

6.2.4 Spadek napięcia na cewce L (U

L

)

6.2.5 Spadek napięcia na kondensatorze C (U

C

)

6.2.6 Spadek napięcia na cewce i kondensatorze (U

LC

)

Wynik pomiarów zapisać w tabeli.

6.3 Wykonać obliczenia pozostałych wielkości w tabeli
R=............, L=............., C=.................., U

dwój

=.....................

LP

f

I

U

R

U

L

U

C

U

LC

X

L

X

C

Z’

Z

cos’



P

S

---

Hz

mA V

V

V

V









------

mW mVA

1

100

2

200

3

300

4

400

...... .........

20

2000

6.3.1 Pomiary wykonać dla 3 różnych wartości rezystancji
6.4 WZORY

f

rez

=

X

L

=2



fL; X

C

=

Z= U/I; Z’=

cos’



R



’



P=I

2

R

6.5 Opracowanie wyników:
Narysować wykresy R, X

L,

X

C

, X, Z

RL,

Z’= f(f) (w jednym układzie

współrzędnych).
Narysować wykres cos



=f(f) (w jednym układzie współrzędnych).

Narysować wykresy P, S= f (f) (w jednym układzie współrzędnych).

Dla jednej z
tabel (dla jednej
z rezystancji)

Narysować wykres I1, I2, I3 = f(f) (w jednym układzie współrzędnych).
Narysować wykres wektorowy (w skali ) tego dwójnika przy frez..

Omówić uzyskane wyniki. Zwrócić uwagę na różnice pomiędzy dwójnikami rzeczywistymi
a idealnymi. Podać przykłady zastosowania badanych dwójników.

7

Pytania

a) Podaj wzór na impedancję dwójnika szeregowego RLC
b) Podaj wzór na prawo Ohma dla dwójnika szeregowego RLC.
c) Narysuj trójkąt napięć, mocy i impedancji dla dwójnika szeregowego RLC (dla

wybranego charakteru obwodu)

d) Co to jest rezonans?
e) Podaj warunek rezonansu szeregowego (napięć).
f) Od czego zależy wartość częstotliwości drgań własnych obwodu f

0

?

g) Jakimi cechami charakteryzuje się obwód szeregowy RLC, gdy jest zasilony napięciem

o częstotliwości f=f

0

?

h) Narysuj krzywe rezonansowe dla dwójnika szeregowego RLC.
i) W jaki sposób przy pomocy samego amperomierza, w układzie jak na rysunku 1, można

określić częstotliwość rezonansową obwodu?

j) A jak to zrobić przy pomocy pojedynczego woltomierza?